Name: visualization and quantification of brown and beige adipose tissues in mice using [18f]fdg micro-pet/mr imaging
Uploaded: 2021-07-01T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Visualization and Quantification of Brown and Beige Adipose Tissues in Mice using [18F]FDG Micro-PET/MR Imaging at JoVE.com

We danken de steun van de National Natural Science Foundation of China (NSFC) - Excellent Young Scientists Fund (Hong Kong en Macau) (81922079), Hong Kong Research Grants Council General Research Fund (GRF 17121520 en 17123419) en Hong Kong Research Grants Council Collaborative Research Fund (CRF C7018-14E) voor beeldvormingsexperimenten met kleine dieren.

Het hieronder beschreven protocol volgt de richtlijnen voor dierenverzorging van de Universiteit van Hong Kong. De dieren die in de studie werden gebruikt, waren 8 weken oude C57BL / 6J-muizen.
1. Chirurgische ingrepen bij dieren en koude-uitdaging
<ol><li>Voer interscapulaire BAT (iBAT) dissectie uit.<ol>
<li>Verdoof de muizen door intraperitoneale injectie van ketamine/xylazine (100 mg/kg lichaamsgewicht ketamine en 10 mg/kg lichaamsgewicht xylazine). Scheer na anesthesie het haar van de m...

<ol>
	<li>Rosen, E. D., Spiegelman, B. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=What+we+talk+about+when+we+talk+about+fat.">What we talk about when we talk about fat.</a> Cell. 156 (1-2), 20-44 (2014).</li><li>Cannon, B., Brown Nedergaard, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=adipose+tissue:+function+and+physiological+significance.">adipose tissue: function and physiological significance.</a> Physiological Review. 84 (1), 277-359 (2004).</li><li>Jal Wu, ., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Beige+adipocytes+are+a+distinct+type+of+thermogenic+fat+cell+in+mouse+and.">Beige adipocytes are a distinct type of thermogenic fat cell in mouse and.</a> 150 (2), 366-376 (2012).</li><li>Cypess, A. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Activation+of+human+brown+adipose+tissue+by+a+beta3-adrenergic+receptor+agonist.">Activation of human brown adipose tissue by a beta3-adrenergic receptor agonist.</a> Cell Metabolism. 21 (1), 33-38 (2015).</li><li>Ishibashi, J., Seale, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Beige+can+be+slimming.">Beige can be slimming.</a> Science. 328 (5982), 1113-1114 (2010).</li><li>Jal Schulz, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Brown-fat+paucity+due+to+impaired+BMP+signalling+induces+compensatory+browning+of+white+fat.">Brown-fat paucity due to impaired BMP signalling induces compensatory browning of white fat.</a> Nature. 495 (7441), 379-383 (2013).</li><li>Pal Cohen, ., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ablation+of+PRDM16+and+beige+adipose+causes+metabolic+dysfunction+and+a+subcutaneous+to+visceral+fat+switch.">Ablation of PRDM16 and beige adipose causes metabolic dysfunction and a subcutaneous to visceral fat switch.</a> Cell. 156 (1-2), 304-316 (2014).</li><li>Mal Cypess, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Identification+and+importance+of+brown+adipose+tissue+in+adult+humans.">Identification and importance of brown adipose tissue in adult humans.</a> New England Journal of Medicine. 360 (15), 1509-1517 (2009).</li><li>Aal vander Lans, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cold+acclimation+recruits+human+brown+fat+and+increases+nonshivering+thermogenesis.">Cold acclimation recruits human brown fat and increases nonshivering thermogenesis.</a> Journal of Clinical Investigation. 123 (8), 3395-3403 (2013).</li><li>Jal Hanssen, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Short-term+cold+acclimation+improves+insulin+sensitivity+in+patients+with+type+2+diabetes+mellitus.">Short-term cold acclimation improves insulin sensitivity in patients with type 2 diabetes mellitus.</a> Nature Medicine. 21 (8), 863-865 (2015).</li><li>Wang, X., Minze, L. J., Shi, Z. Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+imaging+of+brown+fat+in+mice+with+18F-FDG+micro-PET/CT.">Functional imaging of brown fat in mice with 18F-FDG micro-PET/CT.</a> Journal of Visualized Experiments: JoVE. 69, (2012).</li><li>Greenwood, H. E., Nyitrai, Z., Mocsai, G., Hobor, S., Witney, T. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-throughput+PET/CT+imaging+using+a+multiple-mouse+imaging+system.">High-throughput PET/CT imaging using a multiple-mouse imaging system.</a> Journal of Nuclear Medicine: Official Publication, Scoiety of Nuclear Medicine. 61 (2), 292-297 (2020).</li><li>Carter, L. M., Henry, K. E., Platzman, A., Lewis, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=3D-printable+platform+for+high-throughput+small-animal+imaging.">3D-printable platform for high-throughput small-animal imaging.</a> Journal of Nuclear Medicine: Official Publication, Scoiety of Nuclear Medicine. 61 (11), 1691-1692 (2020).</li><li>Jal Andersson, ., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Estimating+the+cold-induced+brown+adipose+tissue+glucose+uptake+rate+measured+by+(18)F-FDG+PET+using+infrared+thermography+and+water-fat+separated+MRI.">Estimating the cold-induced brown adipose tissue glucose uptake rate measured by (18)F-FDG PET using infrared thermography and water-fat separated MRI.</a> Scientific Reports. 9 (18), 12358 (2019).</li><li>Eal Lundstrom, ., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Brown+adipose+tissue+estimated+with+the+magnetic+resonance+imaging+fat+fraction+is+associated+with+glucose+metabolism+in+adolescents.">Brown adipose tissue estimated with the magnetic resonance imaging fat fraction is associated with glucose metabolism in adolescents.</a> Pediatric Obesity. 14 (9), (2019).</li><li>Eal Lundstrom, ., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Magnetic+resonance+imaging+cooling-reheating+protocol+indicates+decreased+fat+fraction+via+lipid+consumption+in+suspected+brown+adipose+tissue.">Magnetic resonance imaging cooling-reheating protocol indicates decreased fat fraction via lipid consumption in suspected brown adipose tissue.</a> PLoS One. 10 (4), 0126705 (2015).</li><li>Nakamura, Y., Yanagawa, Y., Morrison, S. F., Nakamura, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Medullary+reticular+neurons+mediate+neuropeptide+Y-induced+metabolic+inhibition+and+mastication.">Medullary reticular neurons mediate neuropeptide Y-induced metabolic inhibition and mastication.</a> Cell Metabolism. 25 (2), 322-334 (2017).</li><li>Jal Fueger, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impact+of+animal+handling+on+the+results+of+18F-FDG+PET+studies+in+mice.">Impact of animal handling on the results of 18F-FDG PET studies in mice.</a> Journal of Nuclear Medicine: Official Publication, Scoiety of Nuclear Medicine. 47 (6), 999-1006 (2006).</li><li>Vines, D. C., Green, D. E., Kudo, G., Keller, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+mouse+tail-vein+injections+both+qualitatively+and+quantitatively+on+small-animal+PET+tail+scans.">Evaluation of mouse tail-vein injections both qualitatively and quantitatively on small-animal PET tail scans.</a> Journal of Nuclear Medicine Technology. 39 (4), 264-270 (2011).</li></ol>

In deze studie werd een op PET/MR gebaseerde beeldvorming en kwantificering van functioneel bruin en beige vetweefsel bij kleine dieren beschreven. Deze methode maakt gebruik van het niet-metaboliseerbare glucose-analoog [18F] FDG als een beeldvormende biomarker om de vetweefsels met een hoge glucosevraag op een niet-invasieve manier te identificeren. MR biedt een goed contrast tussen zacht weefsel en kan vetweefsels beter onderscheiden van de naburige zachte weefsels en spieren. In combinatie met PET maakt di...

Als reactie op veranderende voedingsbehoeften dient vetweefsel als een energiecache om lipidenopslag of mobilisatiemodus aan te nemen om aan de behoeften van het lichaam te voldoen1. Bovendien speelt vetweefsel ook een belangrijke rol in de thermoregulatie, via een proces dat niet-rillende thermogenese wordt genoemd, ook wel facultatieve thermogenese genoemd. Dit wordt meestal bereikt door het bruine vetweefsel (BAT), dat een overvloedig niveau van mitochondriaal membraaneiwit ontkoppelend eiwit 1 (UCP1) tot expressie brengt. Als protondrager genereert UCP1 warmte door het protontransport en de ATP-productie los te koppelen2. Bij koude stimulatie wordt thermogenese in BAT in gang gezet door activering van het sympathische zenuwstelsel (SNS), gevolgd door afgifte van noradrenaline (NE). NE bindt aan de β3 adrenerge receptoren en leidt tot verhoging van intracellulair cyclisch AMP (cAMP). Als gevolg hiervan stimuleert cAMP/PKA-afhankelijke betrokkenheid van CREB (cAMP response element-binding protein) Ucp1 transcriptie via directe binding op CREB-response elementen (CRE)2. Naast BAT worden bruinachtige adipocyten ook aangetroffen in wit vetweefsel en worden daarom beige of brite (bruin-in-wit) cellen genoemd1,3. Als reactie op specifieke stimuli (zoals kou) worden deze anders rustige beige cellen geremodelleerd om meerdere bruinachtige kenmerken te vertonen, waaronder multiloculaire lipidedruppels, dicht opeengepakte mitochondriën en verhoogde UCP1-expressie3,4,5.
Dierstudies hebben aangetoond dat bruine en beige adipocyten meerdere metabole voordelen hebben die verder gaan dan het vetverlagende effect, waaronder insulinesensibilisatie, lipidenverlagende, anti-ontsteking en anti-atherosclerose6,7. Bij mensen is de hoeveelheid beige/bruin vet omgekeerd gecorreleerd met leeftijd, insulineresistentie-index en cardiometabole aandoeningen8. Bovendien biedt activering van beige/bruine adipocyten bij de mens door koude acclimatisatie of β3 adrenerge receptoragonist bescherming tegen een reeks metabole stoornissen4,9,10. Deze bewijzen geven gezamenlijk aan dat inductie van bruin en beige vetweefsel een potentiële therapeutische strategie is voor het beheer van obesitas en de bijbehorende medische complicaties8.
Interessant is dat, hoewel ze een vergelijkbare functie delen, beige en klassieke bruine adipocyten zijn afgeleid van verschillende voorlopers en worden geactiveerd door overlappende maar verschillende mechanismen1. Daarom zijn in vivo beeldvorming en kwantificering van bruine en beige adipocyten essentieel om een beter begrip te krijgen van de moleculaire controle van deze vetweefsels. Momenteel blijft 18F-fluorodeoxyglucose ([18F]FDG) positronemissietomografie (PET) scan in combinatie met computertomografie (CT) de gouden standaard voor de karakterisering van thermogene bruine en beige cellen in klinische studies8. Magnetische resonantie beeldvorming (MRI) maakt gebruik van krachtige magnetische velden en radiofrequentiepulsen om gedetailleerde anatomische structuren te produceren. In vergelijking met CT-scan genereert MRI beelden van organen en zachte weefsels met een hogere resolutie. Hier wordt een protocol verstrekt voor visualisatie en kwantificering van functionele bruine en beige adiposes in muismodellen na acclimatisatie aan blootstelling aan koude, een veel voorkomende en meest betrouwbare manier om vetbruining te induceren. Deze methode kan worden toegepast om de thermogene vetdepots in kleine diermodellen met hoge precisie te karakteriseren.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>0.9% sterile saline</td>
			<td>BBraun</td>
			<td></td>
			<td>0.9% sodium chloride intravenous infusion, 500 mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5 mL syringe</td>
			<td>Terumo</td>
			<td>SS05L</td>
			<td>5 mL syringe Luer Lock</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dose Calibrator</td>
			<td>Biodex</td>
			<td></td>
			<td>Atomlab 500</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Eye lubricant</td>
			<td>Alcon Duratears</td>
			<td></td>
			<td>Sterile ocular lubricant ointment, 3.5 g</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Insulin syringe</td>
			<td>Terumo</td>
			<td>10ME2913</td>
			<td>1 mL insulin syringe with needle</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>InterView Fusion software</td>
			<td>Mediso</td>
			<td>Version 3.03</td>
			<td>Post-processing and image analysis software</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td>Chanelle Pharma</td>
			<td></td>
			<td>Iso-Vet, inhalation anesthetic, 250 mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ketamine</td>
			<td>Alfasan International B.V.</td>
			<td>HK-37715</td>
			<td>Ketamine 10% injection solution, 10 mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Medical oxygen</td>
			<td>Linde HKO</td>
			<td>101-HR</td>
			<td>compressed gas, 99.5% purity</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Metacam</td>
			<td>Boehringer Ingelheim</td>
			<td></td>
			<td>5 mg/mL Meloxicam solution for injection for dogs and cats, 10 mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>nanoScan PET/MR Scanner</td>
			<td>Mediso</td>
			<td></td>
			<td>3 Tesla MR</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nucline nanoScan software</td>
			<td>Mediso</td>
			<td>Version 3.0</td>
			<td>Scanner operating software</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wound clips</td>
			<td>Reflex 7</td>
			<td>203-100</td>
			<td>7mm Stainless steel wound clips, 20 clips</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Xylazine</td>
			<td>Alfasan International B.V.</td>
			<td>HK-56179</td>
			<td>Xylazine 2% injection solution, 30 mL</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

visualization and quantification of brown and beige adipose tissues in mice using [18f]fdg micro-pet/mr imaging

Bruine en beige adipocyten worden nu erkend als potentiële therapeutische doelen voor obesitas en metabool syndroom. Niet-invasieve moleculaire beeldvormingsmethoden zijn essentieel om kritische inzichten te verschaffen in deze thermogene vetdepots. Hier presenteert het protocol een op PET /MR-beeldvorming gebaseerde methode om de activiteit van bruine en beige adipocyten in interscapulair bruin vetweefsel (iBAT) en inguinaal onderhuids wit vetweefsel (iWAT) van muizen te evalueren. Visualisatie en kwantificering van de thermogene vetdepots werden bereikt met behulp van [18F] FDG, het niet-metaboliseerbare glucose-analoog, als de radiotracer, in combinatie met de precieze anatomische informatie die wordt geleverd door MR-beeldvorming. De PET/MR-beeldvorming werd uitgevoerd 7 dagen nadat koude acclimatisatie en kwantificering van [18F]FDG-signaal in verschillende vetdepots werd uitgevoerd om de relatieve mobilisatie van thermogene vetweefsels te beoordelen. Verwijdering van iBAT verhoogde aanzienlijk de koude-opgeroepen [18F] FDG-opname in iWAT van de muizen.

Drie groepen muizen (n = 3 per groep) ondergingen micro-PET/MR-beeldvorming in deze studie, waarbij ze gedurende 7 dagen werden gehuisvest bij thermoneutraliteit (30 °C) of koud (6 °C). Bij één groep muizen (n = 3) werd hun iBAT verwijderd (iBATx) voorafgaand aan de koudebehandeling (figuur 1A). Deze methode leidde tot een verandering in de activiteit van het witte vetweefsel bij alle drie de muizen. In het bijzonder werd een opmerkelijke toename van [18F]FDG-opname waargenome...

Watch this Scientific Journal Video about Visualization and Quantification of Brown and Beige Adipose Tissues in Mice using [18F]FDG Micro-PET/MR Imaging at JoVE.com

Visualization and Quantification of Brown and Beige Adipose Tissues in Mice using [18F]FDG Micro-PET/MR Imaging

Functionele beeldvorming en kwantificering van thermogene vetdepots bij muizen met behulp van een micro-PET / MR-beeldvormingsgebaseerde benadering.

Visualisatie en kwantificering van bruine en beige vetweefsels bij muizen met behulp van [18F] FDG Micro-PET / MR Imaging

Brown and beige adipocytes are now recognized as potential therapeutic targets for obesity and metabolic syndromes. Non-invasive molecular imaging methods ...

PET/MR-beeldvorming maakt zowel kwalitatieve als kwantitatieve metingen mogelijk aan deze metabolisch actieve bruine en beige adipocyten bij levende dieren, zodat de activiteit van deze zogenaamde thermogene adipocyten op functionele basis kan worden gemeten. Het belangrijkste voordeel van deze techniek is dat het de verwerving en combinatie van PET- en MRI-scans over hetzelfde onderwerp mogelijk maakt, waardoor nauwkeurige en gelijktijdige verwerving van thermogene adipocyten in verschillende depots van het kleine dier mogelijk is. Deze methode kan eenvoudig worden overgebracht naar elk preklinisch systeem of worden gewijzigd in een formaat met hoge doorvoer door tegelijkertijd meerdere muizen in beeld te brengen, waardoor de statistische kracht van de beeldvormingsgegevens tegen lagere kosten en tijd wordt verhoogd.Om het interscapulaire bruine vetweefsel te oogsten, plaatst u een verdoofde 8 weken oude C57 Black 6-muis op een verwarmingskussen en maakt u een incisie van 2 centimeter langs de dorsale middellijn. Verwijder de iBAT-pads uit het interscapulaire gebied. Nadat het bloeden is gestopt, gebruikt u 7 millimeter roestvrijstalen wondclips om de incisie te sluiten.Wanneer alle iBAT is verzameld, huisvest je de muizen gedurende 14 dagen op een intensive care-afdeling. Dien 5 milligram meloxicam per kilogram toe aan de muizen gedurende zes dagen en verwijder de clips zodra de wond is genezen. Om geautomatiseerde sequentiële PET/MR-scans voorafgaand aan de beeldvormingssessie mogelijk te maken, stelt u het discriminatieniveau in op 400 tot 600 kiloelektronvolt, de betrouwbaarheidsmodus op 1-3, de scantijd op 20 minuten en de onderzoeksisotoop op F-18 om de workflow voor PET-acquisitie in te stellen.Als u T1-gewogen magnetische resonantie wilt verkrijgen voor dempingscorrectie, stelt u de gradient echo-3D-parameters in. Om T2-gewogen magnetische resonantie als anatomische referentie te verkrijgen, stelt u de Fast-spin Echo 2D-parameters in. Om reconstructie van de PET-afbeeldingen mogelijk te maken, gebruikt u het Tera-Tomo 3D-algoritme met de toevalsmodus ingesteld op 1-3 en met de verval-, dodetijd-, willekeurige, dempings- en scattercorrecties ingesteld om afbeeldingen te maken met een totale voxelgrootte van 0,3 kubieke millimeter.Breng een dag voor het begin van het beeldvormingsonderzoek om de nauwkeurigheid van de PET-kwantificering te controleren de juiste PBM's aan en vul een spuit van 5 milliliter met F18-FDG zoals aanbevolen door de fabrikant. Gebruik een dosiskalibrator om de activiteit van de spuit te registreren en noteer het tijdstip van de meting. Gebruik in de software de geïnterpoleerde Ellipse ROI om een interessant volume te tekenen op de gereconstrueerde afbeelding van de spuit en vergelijk de teruggewonnen activiteit met de waarde gemeten met behulp van de dosiskalibrator.Gebruik op de dag van het beeldvormingsexperiment een tang om de 18F-FDG-voorraadflacon voorzichtig achter een L-blok tafelbladschild te plaatsen en verdun een aliquot radio-isotoop in 100 tot 150 microliter steriele zoutoplossing tot een totale activiteitsconcentratie van 200 tot 250 microcuries. Trek de 18F-FDG-oplossing in een spuit van 1 milliliter uitgerust met een naald en meet de radioactiviteit met de dosiskalibrator zoals aangetoond. Noteer het gewicht van de muis die in beeld moet worden gebracht voordat u de 18F-FDG-oplossing in een staartader injecteert.Let op de injectietijd en de resterende radioactiviteit van de spuit om vervalcorrectie mogelijk te maken. Plaats de muis vervolgens gedurende 60 minuten terug in zijn kooi. Om de geïnjecteerde 18F-FDG-activiteit te berekenen, trekt u de activiteit in de spuit vóór de injectie af van de activiteit die na de injectie is gemeten.Schakel aan het einde van de opnameperiode van de radio-isotoop de luchtverwarmer voor het muisbed van de micro-PET/MR-scanner in. Plaats de verdoofde FDG-geïnjecteerde muis op een ademhalingspad in het scannerbed en voer een verkenningsweergave uit om de muispositie te bepalen. Pas de positie van het muisbed zodanig aan dat het hele lichaam kan worden geobserveerd, zodat het midden van het MRI-gezichtsveld samenvalt met het midden van het lichaam.Selecteer onder PET-acquisitie de optie Bereik scannen bij eerdere acquisitie om de positie van de verkenningsweergave te gebruiken en klik op Voorbereiden om het dierenbed van MR naar PET te verplaatsen. Selecteer OK om de PET-scan te starten. Noteer de injectiedosis en de tijd gemeten voor en na toediening van 18F-FDG in de radiofarmaceutische editor en voer het gewicht van de muis in het menu Onderwerpinformatie in.Zodra de PET-scan is voltooid, selecteert u Voorbereiden om over te gaan naar MR-beeldvorming en alle MR-acquisities in het venster met de studielijst te voltooien. Selecteer OK om de MR-scans te starten. Nadat de hele workflow is voltooid, evalueert u kort de kwaliteit van de verkregen MR-afbeeldingen in de nabewerkingssoftware en klikt u op Home om het muisbed van MR naar de oorspronkelijke positie te verplaatsen.Wanneer alle muizen in beeld zijn gebracht, selecteert u PET-acquisitie om de gegevens in het menu Raw Scan te reconstrueren om de voltooide PET-scan te laden en selecteert u T1-gewogen MR Acquisition om een materiaalkaart te kunnen maken. Gebruik vervolgens het Tera-Tomo 3D-algoritme om de gegevens te reconstrueren zoals gedemonstreerd. De verwijdering van iBAT voorafgaand aan koudebehandeling verandert de activiteit van de iWAT, zoals blijkt uit de opmerkelijke toename van de opname van 18F-FDG in iWAT door micro-PET / MR-beeldvorming.Bovendien zijn multiloculaire adipocyten, die kenmerkend worden waargenomen in beige vetweefsel, meer uitgesproken in iWAT van muizen na iBAT-verwijdering in vergelijking met de adipocytenmorfologie waargenomen in iWAT van sham-geopereerde dieren. Koudbehandelde, schijn-geopereerde muizen vertonen een duidelijk verhoogde 18F-FDG opname in iBAT. Muizen met hun iBAT verwijderd voorafgaand aan koude behandeling vertonen de hoogste 18F-FDG opname in de iWAT.Inderdaad, blootstelling aan koude veroorzaakt een zevenvoudige toename van de opname van 18F-FDG in de iBAT van sham-geopereerde muizen, terwijl de verwijdering van iBAT in de koude-geïnduceerde muizen resulteert in een achtvoudige toename van 18F-FDG opname in vergelijking met thermo-neutrale muizen waarbij slechts een bescheiden tweevoudige toename wordt waargenomen. Bij het proberen van deze procedure is het belangrijk om elke muis in dezelfde positie te plaatsen voor elke PET / MRI-acquisitie om de visualisatie en kwantificering van bruine en beige adipocyten in verschillende regio's te verbeteren. Met behulp van deze methode en samen met andere MRI-methoden, zoals diffusie met beeldvorming of thermometrie, kan meer inzicht in de ruimtelijke verdeling en prevalentie van bruine en beige adipocyten bij muizen beginnen, wat mogelijk kan worden vertaald naar de mens.Met deze methode kunnen de onderzoekers de functie van deze thermogene bruine en beige adipocyten bestuderen. Daarom zijn ze vooral krachtig bij het bestuderen van de niet-klinische thermogene paden waarin die klassieke markers niet worden gewijzigd of opgereguleerd.

Research

JoVE Journal

Biology

Visualization and Quantification of Brown and Beige Adipose Tissues in Mice using [18F]FDG Micro-PET/MR Imaging

Functional Imaging of Brown Fat in Mice with 18F-FDG micro-PET/CT

Functional Imaging of Brown Fat in Mice with 18F-FDG micro-PET/CT

Functionele Beeldvorming van bruin vet in Muizen met FDG micro-PET/CT

Brown adipose tissue (BAT) differs from white adipose  tissue (WAT) by its discrete location and a brown-red color due to rich  vascularization and high ...

Visualization and Quantification of Mesenchymal Cell Adipogenic Differentiation Potential with a Lineage Specific Marker

Visualisatie en kwantificering van mesenchymale cel Adipogenic differentiatie mogelijkheden met een Lineage specifieke Marker

Several dyes are currently available for use in detecting differentiation of mesenchymal cells into adipocytes. Dyes, such as Oil Red O, are cheap, easy ...

Visualization of 3D White Adipose Tissue Structure Using Whole-mount Staining

Visualisatie van 3D witte adipeus weefsel structuur met behulp van geheel-mount kleuring

Adipose tissue is an important metabolic organ with high plasticity and is responsive to environmental stimuli and nutrient status. As such, various ...

Exploring Adipose Tissue Structure by Methylsalicylate Clearing and 3D Imaging

Het verkennen van vetweefselstructuur door methylsalicylaatcle clearing en 3D-beeldvorming

Obesity is a major worldwide public health issue that increases the risk to develop cardiovascular diseases, type-2 diabetes, and liver diseases. Obesity ...

Preparation of Adipose Progenitor Cells from Mouse Epididymal Adipose Tissues

Voorbereiding van adipose voorlopercellen van muis epididymale vetweefsels

Obesity and metabolic disorders such as diabetes, heart disease, and cancer, are all associated with dramatic adipose tissue remodeling. Tissue-resident ...

Isolation and Differentiation of Primary White and Brown Preadipocytes from Newborn Mice

Isolatie en differentiatie van primaire witte en bruine preadipocyten van pasgeboren muizen

The understanding of the mechanisms underlying adipocyte differentiation and function has greatly benefited from the use of immortalized white ...

Quantification of Interbacterial Competition using Single-Cell Fluorescence Imaging

Kwantificering van interbacteriële concurrentie met behulp van single-cell fluorescentiebeeldvorming

Interbacterial competition can directly impact the structure and function of microbiomes. This work describes a fluorescence microscopy approach that can ...

Quantitative Determination of De Novo Fatty Acid Synthesis in Brown Adipose Tissue Using Deuterium Oxide

Quantitative Determination of De Novo Fatty Acid Synthesis in Brown Adipose Tissue Using Deuterium Oxide

Kwantitatieve bepaling van de novo vetzuursynthese in bruin vetweefsel met behulp van deuteriumoxide

Fatty acid synthesis is a complex and highly energy demanding metabolic pathway with important functional roles in the control of whole-body metabolic ...

Quantification of Skeletal Muscle Fatty Infiltration via Decellularization

Decellularization-Based Quantification of Skeletal Muscle Fatty Infiltration

Decellularization-Based Quantification of Skeletal Muscle Fatty Infiltration (Video) | JoVE 

Op decellularisatie gebaseerde kwantificering van vetinfiltratie van skeletspieren

Fatty infiltration is the accumulation of adipocytes between myofibers in skeletal muscle and is a prominent feature of many myopathies, metabolic ...

Assessment of Acinetobacter Biofilm Formation and Characterization of Biofilms

Quantification, Viability Assessment, and Visualization Strategies for Acinetobacter Biofilms

A Comprehensive Protocol for Acinetobacter Biofilm Quantification, Assessment, and Visualization (Video) | JoVE

Kwantificerings-, levensvatbaarheidsbeoordeling en visualisatiestrategieën voor Acinetobacter-biofilms

Acinetobacter causes nosocomial infections and its biofilm formation can contribute to the survival on dry surfaces such as hospital environments. Thus, ...